Способ тепловой обработки (характер среды твердения)

Ячеистые бетоны также различаются по характеру среды твердения (способу тепловой обработки) на автоклавные ячеистые бетоны и неавтоклавные.

При производстве автоклавных ячеистых бетонов применяется метод запаривания материала при температуре 180°С с избыточным давлением 12Атм.

Твердение неавтоклавного ячеистого бетона (пенобетона, поробетона) происходит либо в естественных условиях при температуре выше 10°С, либо с применением тепловлажностной обработки в специальных камерах или непосредственно в термоформах.

Автоклавная обработка позволяет получать изделия прочностью на сжатие 35 кг/см2 при плотности 500 кг/m3, однако подобные условия твердения существенно изменяют минералогический состав бетона. По мнению специалистов, автоклавную обработку нельзя признать оптимальной для процесса твердения бетона, а сам цемент не является хорошим материалом для производства изделий методом автоклавирования.

По способу твердения газобетоны могут быть:

автоклавные, которые твердеют при избыточном давлении и повышенной температуре в специальных печах – автоклавах;

неавтоклавные, предусматривающие естественное твердение или тепловлажностную обработку с использованием теплового воздействия при атмосферном давлении;

В технологии ячеистых бетонов в качестве вяжущего, используют цементы и известь, реже молотые шлаки и гипс.

История возникновения и применения

В XIX веке строители подмешивали бычью кровь в цементно-известковый раствор, и белок крови, реагируя с раствором, образовывал пену. Тогда ввиду сложности получения большого количества пенообразователя пенобетон не получил распространения.

В 30-х годах XX века, случайно добавив «мыльный корень» в цементный раствор, пенобетон «открыли» заново, но широкого распространения он снова не получил. Тогда сыграли свою роль общая нестабильность в мире, Вторая мировая война, а также низкая стоимость энергоносителей в послевоенные годы. В 60-70-е годы пенобетон применялся в СССР, но в основном это был автоклавный пенобетон. Было построено несколько заводов по производству автоклавного пенобетона, но в силу номенклатурных причин и опять-таки невысоких цен на энергоносители внутри СССР преимущества пенобетона перед железобетоном были неочевидны, что привело к очередному «забвению» пенобетона.

В 90-е годы XX века бурный рост цен на энергоносители и развитие строительной отрасли привели строителей вновь к открытию «нового хорошо забытого старого» сначала в Европе, а к концу 90х-началу XXI века и в России.

В настоящий момент производство и предложение пенобетона отстаёт от нарастающего лавинообразно спроса на него.

Чаще всего пенобетон применяется в виде пенобетонных блоков, или «пеноблоков», также существуют технологии монолитной заливки сверхлёгкого пенобетона в качестве утеплителя.

Изготовление пенобетона

На сегодняшний день наибольшее распространение получили три метода производства пенобетона.

Классический. По этому методу сначала готовят цементное тесто или цементно-песчаный раствор, а затем в него добавляют специально приготовленную пену из пеногенератора. Раствор в бетоносмесителе смешивается с пеной и получается пенобетонная смесь, которая при последующем твердении образует пенобетон. Этот способ можно назвать наиболее отработанным и надежным. Для данного метода обычно используются органические пенообразователи, смесители с улучшенным смешением компонентов и специальные пеногенераторы.

Сухая минерализация. По этому методу пенобетонная смесь получается при совмещении сухих компонентов с низкократной пеной, непрерывно подаваемой пеногенератором. При этом образуется устойчивая пенобетонная смесь с малым количеством свободной воды. На поверхности пенных пузырьков оседают мелкие частицы твердой фазы. Высокая насыщенность ПАВ поверхности раздела «воздушная пора – дисперсионная среда» предопределяет формирование гладкой глянцевой поверхности стенок пор. Такой метод зачастую используется при непрерывной технологии производства пенобетона. Для данного метода используется пенообразователь СДО, пеногенераторы и специальные смесители.

Баротехнология. По этому методу пенобетон получается под избыточным давлением смеси всех сырьевых компонентов. В баросмеситель сначала заливается вода с пенообразователем, потом подаются все компоненты. После этого в баросмеситель компрессором нагнетается воздух, создавая давление внутри. Пенобетонная смесь, полученная в пенобаробетоносмесителе, под давлением транспортируется из смесителя к месту укладки в формы или монолитную конструкцию. Для данного метода используются синтетические пенообразователи и специальные бароустановки.

Технология приготовления пенобетона достаточно проста. В цементно-песчаную смесь добавляется пенообразователь и под давлением смешивается в барокамере. После перемешивания компонентов смесь готова для формирования из нее различных строительных изделий: стеновых блоков, перегородок, перемычек, плит перекрытия и т.д. Такой пенобетон с успехом можно использовать для заливки полов, кровли, а также для монолитного строительства.

Сравнение пенобетона и газобетона

Газовый бетон имеет два преимущества - он более прочный и на него легче ложится штукатурка. По всем остальным параметрам он уступает пенобетону. Плюс надо учесть, что производство оборудования газобетона значительно дороже - оно исчисляется в сотнях тысячах долларов, а оборудования для производства пенобетона стоит около 100000рублей.

Пенобетону присуща закрытая структура пористости, то есть пузырьки внутри материала изолированы друг от друга. В итоге при одинаковой плотности пенобетон плавает на поверхности воды, а газовый бетон тонет. Таким образом, пенобетон обладает более высокими теплозащитными и морозостойкими характеристиками. Благодаря этим свойствам пенобетон может использоваться в местах повышенной влажности и на стыках холод - тепло, т.е. там, где применение газового бетона недопустимо.

Пенобетон вообще не впитывает влагу, в отличие от газового бетона, имеющего сквозные поры, т.к. структура пенобетона - это скрепленные между собой замкнутые пузырьки - отсюда и название - "пенобетон".

Также пенобетон является экологически чистым материалом.

Из-за перечисленного выше большинство работ по утеплению кровли, трубопроводов, внешних стен, подвалов и фундаментов проводят с помощью пенобетона. Соответственно и на перегородки большинство строителей предпочитает брать пенобетонные блоки.